我們的太陽系能在太陽的死中生存嗎?

2020-10-30 流芳科學

我們的太陽之死距離還有很長的路要走-大約45億年,要付出還是要付出-但是總有一天會發生,那麼我們的太陽系又會怎樣呢?麻煩在適當的死亡之前就開始了:我們必須面對的第一件事是老人的陽光本身。隨著氫在太陽內部的聚變繼續,氦氣的反應結果會在核心中累積。隨著所有廢物的四處徘徊,太陽很難進行融合舞蹈。但是,太陽大氣的向內壓碎重量沒有改變,因此,為了保持平衡,太陽必須提高其聚變反應的溫度,具有諷刺意味的是,它導致了更熱的核。這意味著隨著太陽的衰老,它會逐漸變亮。

  • 藝術家對今天出現的太陽系的描繪。圖片:©NASA / 戈達德太空飛行中心概念圖像實驗室)

恐龍比我們今天看到的太陽還要暗,在短短的幾億年中,地球將變得太熱而無法處理。我們的氣氛將被剝奪。我們的海洋將蒸發。有一陣子,看起來像金星,被鎖在窒息的二氧化碳氣氛中。 然後情況變得更糟。在氫聚變的最後階段,我們的太陽會膨脹並膨脹,變得扭曲,膨脹,變紅。紅色的大太陽肯定會消耗水星和金星。它可能會或可能不會保留地球,具體取決於地球變大了多少。如果太陽膨脹的大氣層確實到達了我們的世界,地球將在不到一天的時間內溶解。但是,即使太陽的膨脹停止得很短,對地球也不是一件好事。太陽發出的極端能量將足以使巖石汽化,只剩下我們星球上密集的鐵芯。

太陽系洗牌

外行星也不會享受來自太陽的增加的輻射輸出。土星環幾乎是由純淨的水冰製成,未來的太陽將太熱而無法生存。圍繞著這些巨人運行的冰封世界也是如此。歐羅巴(Europa),土衛二(Enceladus)和其他所有人將失去冰冷的貝殼。起初,增加的輻射將炸毀四個外行星,剝奪它們的大氣,這與陸地行星一樣脆弱。

但是隨著太陽繼續膨脹,它的大氣層中的一些外卷鬚可以通過重力漏鬥到達巨人。以這種物質為食,外行星可以自己吞噬,變得比以往任何時候都大。但是太陽仍然不會結束。在最後階段,它將反覆膨脹和收縮,持續數百萬年。從重力上來說,這不是最穩定的情況。散亂的太陽將以奇怪的方向推動和拉動外行星,有可能將它們吸引到致命的懷抱中或將其完全踢出系統。

我們的新家

在幾億年的時間裡,我們太陽系的最外層將成為一個宜居的家。在巨大的紅色太陽巨光傾瀉下大量熱量和輻射後,可居住區域(恆星周圍的溫度恰好適合液態水的區域)將向外移動。如上所述,起初,外部世界的衛星將融化,失去其冰冷的外殼,並可能在其表面上容納液態水海洋。最終,包括冥王星及其神秘朋友在內的柯伊伯帶天體也將失去冰霜。

最大的可能會變成微型地球,繞著遙遠,扭曲的紅色太陽旋轉。但是最終,我們的太陽將放棄掙扎,在一系列大氣爆發中擺脫其外部大氣,這些爆發是在恆星核心後面留下的:一團熾熱的碳和氧。最初,這顆白矮星將非常熾熱,發射出X射線,這可能對我們的生命造成殘酷的傷害。但是在十億年左右的時間裡,白矮星將安定到更容易控制的溫度,並且僅在數萬億萬億年的時間裡徘徊。

那片昏暗的白矮星將擁有一個新的宜居區域,但是由於前太陽太涼爽,該區域將非常接近,比水星繞我們今天的太陽運轉要近得多。 在該距離處,任何行星(或行星核心)都將容易受到潮汐破壞的影響-這是說白矮星引力的一種漂亮方式,可能會無意間將一顆行星撕成碎片。 但這可能是我們所能得到的最好的。

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    但是,太陽系中有很多行星,它們都會對太陽產生影響。能給太陽帶來最大搖擺作用的就是木星。木星質量巨大,大約是其他所有行星質量之和的2.5倍,公轉周期為11.86年。因為木星的作用,太陽會以11.86年為周期繞著一個位於太陽表面以上大約4.6千米處的點旋轉。不過,土星的質量大約為木星的30%,公轉周期為29.5年,所以它對太陽的搖擺作用與木星的相疊加,導致太陽隨著土星的運動而逐漸改變自己的軌道。
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